基于軟件生命周期模型的網(wǎng)絡(luò)課件的開(kāi)發(fā)方法與實(shí)現(xiàn)過(guò)程

摘要：傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)課件的設(shè)計(jì)，是由專業(yè)教師和技術(shù)人員合作來(lái)完成的，這種課件往往稱為一次性的不可再生資源。隨著計(jì)算機(jī)構(gòu)件技術(shù)的成熟和市場(chǎng)節(jié)奏的加快，這種作坊式的開(kāi)發(fā)方法已經(jīng)過(guò)時(shí)。文章以“軟件工程”網(wǎng)絡(luò)課程為例，基于軟件生命周期模型討論網(wǎng)絡(luò)課件的開(kāi)發(fā)過(guò)程，在開(kāi)發(fā)階段引入基于構(gòu)件的軟件開(kāi)發(fā)方法，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)課件的可重構(gòu)性。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)課程；軟件工程；需求分析；構(gòu)件技術(shù)；復(fù)用

引言

自從教育信息化計(jì)劃啟動(dòng)以來(lái)，網(wǎng)絡(luò)課件逐漸登上了現(xiàn)代教育的舞臺(tái)，但是，當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)課件大多不夠完整，師生交互機(jī)制不到位，更新困難。其原因是缺乏統(tǒng)一規(guī)范，對(duì)網(wǎng)絡(luò)課件的需求分析工作不重視。此外，在開(kāi)發(fā)方式上一般是教師請(qǐng)計(jì)算機(jī)專業(yè)人士單獨(dú)做個(gè)網(wǎng)絡(luò)課件，這不僅浪費(fèi)金錢(qián)，也浪費(fèi)了時(shí)間。針對(duì)這些問(wèn)題，我們以軟件工程的工程化思想來(lái)設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)課件。網(wǎng)絡(luò)課件包括兩個(gè)部分：第一是按一定的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)策略組織起來(lái)的教學(xué)內(nèi)容，第二是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)支撐環(huán)境(也可以稱作網(wǎng)絡(luò)課程開(kāi)發(fā)平臺(tái))。本文著重從這兩方面來(lái)考慮。

1 網(wǎng)絡(luò)課件的開(kāi)發(fā)方法與過(guò)程

網(wǎng)絡(luò)課件的開(kāi)發(fā)實(shí)質(zhì)上是一項(xiàng)軟件工程。因此，開(kāi)發(fā)網(wǎng)絡(luò)課件，要以系統(tǒng)、工程化的觀點(diǎn)，全面考慮各種因素，排除不利條件，正視經(jīng)濟(jì)實(shí)際情況，運(yùn)用當(dāng)前最適當(dāng)?shù)募夹g(shù)，忽略無(wú)關(guān)緊要的因素，從而高效地交付出所需的合格軟件產(chǎn)品。在網(wǎng)絡(luò)課件開(kāi)發(fā)中，我們參照軟件生存期的幾種模型，運(yùn)用構(gòu)件技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)和完善具體細(xì)節(jié)，并用瀑布模型來(lái)指導(dǎo)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程。

軟件工程是一門(mén)介紹如何用工程化方法有效地在約定開(kāi)發(fā)周期內(nèi)經(jīng)濟(jì)地開(kāi)發(fā)高質(zhì)量計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品的學(xué)科，對(duì)網(wǎng)絡(luò)課件開(kāi)發(fā)有著十分重要的指導(dǎo)意義。參考軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程，網(wǎng)絡(luò)課件開(kāi)發(fā)可分解為三個(gè)階段：“定義階段”、“開(kāi)發(fā)階段”和“檢驗(yàn)、交付運(yùn)行與維護(hù)階段”。各階段網(wǎng)絡(luò)課件的開(kāi)發(fā)工作如下：

1．1 定義階段

定義階段包括網(wǎng)絡(luò)課件的可行性研究和需求分析。可行性分析第一步工作是進(jìn)行問(wèn)題定義，也就是弄清用戶需要計(jì)算機(jī)解決的根本問(wèn)題所在，以及項(xiàng)目所需的資源和經(jīng)費(fèi)。在2000年1月高教司下發(fā)了《關(guān)于實(shí)施新世紀(jì)網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)工程的通知》之后，掀起了制作網(wǎng)絡(luò)課件的熱潮，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟，軟件工程學(xué)的推廣，人們逐步意識(shí)到，每個(gè)單位在制作自己的課件時(shí)，人力、物力和財(cái)力都消耗非常大，而且已制作成的網(wǎng)絡(luò)課件又往往是一次性，難以更新的不可再生資源，不符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略宗旨。如何才能解決這些問(wèn)題?如何充分利用網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)放性、共享性、交互性、和可擴(kuò)充性來(lái)設(shè)計(jì)出具有通用性、可擴(kuò)充性和可再生性的網(wǎng)絡(luò)課件?這除了需要相應(yīng)的開(kāi)發(fā)方法學(xué)指導(dǎo)、技術(shù)支持，還要對(duì)一定領(lǐng)域內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)課件進(jìn)行規(guī)范化，制定相對(duì)統(tǒng)一的格式和規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行可行性論證，制定出項(xiàng)目開(kāi)發(fā)計(jì)劃，有效指導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)課件的開(kāi)發(fā)。

網(wǎng)絡(luò)課件的需求分析。網(wǎng)絡(luò)課件系統(tǒng)由一系列支持多種教學(xué)模式的教學(xué)工具構(gòu)成，主要包括學(xué)習(xí)和授課系統(tǒng)(非實(shí)時(shí)／實(shí)時(shí))、教學(xué)資源編輯制作系統(tǒng)和管理系統(tǒng)。其結(jié)構(gòu)關(guān)系如圖1所示。

其中，學(xué)習(xí)和授課系統(tǒng)包括：課程介紹、教師授課(以視頻形式)、輔導(dǎo)答疑、作業(yè)評(píng)閱、考試與評(píng)價(jià)、學(xué)術(shù)交流與討論、虛擬實(shí)驗(yàn)等業(yè)務(wù)系統(tǒng)及其搜索引擎等支持系統(tǒng)。如圖2所示。

在制作這些子系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)按照教育部標(biāo)準(zhǔn)或是一定領(lǐng)域內(nèi)權(quán)威論證的、比較規(guī)范的文件來(lái)具體實(shí)施。這里以“軟件工程”這門(mén)課程來(lái)討論網(wǎng)絡(luò)課件的分析與設(shè)計(jì)。 教學(xué)資源編輯制作系統(tǒng)指的是制作網(wǎng)絡(luò)課件的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，可以采用自行開(kāi)發(fā)或與企業(yè)或公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)舊，如圖3所示。國(guó)外已經(jīng)出現(xiàn)了一些網(wǎng)絡(luò)課件平臺(tái)軟件，如：WebCT，Web-Course-in-a-Box，LeamingSpace等等產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)現(xiàn)在也出現(xiàn)了一些構(gòu)件，比如，北京未爾的課件夢(mèng)工廠和北京弘成CPT2.2能簡(jiǎn)便地合成各種資源。

在需求分析階段還要明確日常管理業(yè)務(wù)，它包括：資源庫(kù)管理、教學(xué)管理和系統(tǒng)管理。資源庫(kù)管理包含媒體庫(kù)管理，即多媒體和數(shù)據(jù)的編輯，也可以包含試題庫(kù)、課件、案例之類(lèi)的管理。教學(xué)管理包括教師管理、學(xué)生管理、學(xué)籍管理、教務(wù)管理、學(xué)習(xí)管理、考試管理等。系統(tǒng)管理包括安全管理、性能管理、計(jì)費(fèi)管理、故障管理等。

1．2 開(kāi)發(fā)階段

我校購(gòu)買(mǎi)的北京未爾的課件夢(mèng)工廠(簡(jiǎn)稱夢(mèng)工廠)和北京弘成CPT2.2(簡(jiǎn)稱CPT)網(wǎng)絡(luò)課程開(kāi)發(fā)平臺(tái)充分利用構(gòu)件復(fù)用技術(shù)，教師可以使用這種軟件靈活地編輯資源。因?yàn)椴僮骱?jiǎn)便，如果網(wǎng)絡(luò)課程有很大的變動(dòng)，可以在短時(shí)間內(nèi)再次編輯、制作網(wǎng)絡(luò)課件。

教師在制作網(wǎng)絡(luò)課件過(guò)程中，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

(1)資料的準(zhǔn)備。在視頻錄像PPT講稿制作中，應(yīng)明確格式要求。借鑒以前在課件制作過(guò)程中合理的經(jīng)驗(yàn)，來(lái)規(guī)定字體、顏色、字號(hào)，安排章節(jié)的布局，如何顯示重點(diǎn)，如何區(qū)別理論和實(shí)際應(yīng)用，等等。在考試系統(tǒng)中，應(yīng)按照課程特點(diǎn)，合理設(shè)計(jì)和安排考題，盡量保持每張?jiān)嚲眍}型的統(tǒng)一性，并提供答案。在錄像制作中，應(yīng)合理分配講課時(shí)間，讓每個(gè)教師能講好每一次課。在交流工具中，通過(guò)鏈接，充分利用網(wǎng)絡(luò)上已經(jīng)較成熟的程序，如：BBS、E—mail、留言簿、聊天室、電子板和在線會(huì)議等等。

(2)欄目和章節(jié)的編輯和資料的上傳。在CPT中，先熟悉平臺(tái)界面操作，可閱讀其說(shuō)明書(shū)。按要求制作出具體欄目，如：課件首頁(yè)、學(xué)習(xí)指南、教學(xué)大綱、考試大綱、模擬試題、參考文獻(xiàn)、課程資源、互動(dòng)交流、虛擬實(shí)驗(yàn)，輔導(dǎo)答疑等等。接著制作具體章節(jié)，合理安排層次結(jié)構(gòu)。在第一步中已具體準(zhǔn)備好的相關(guān)資料，將它們按欄目上傳；章節(jié)上的視頻先不上傳，進(jìn)行打包，存入本地硬盤(pán)。

(3)視頻的編輯。在錄像過(guò)程中，頭或尾難免會(huì)出現(xiàn)不好的效果，通過(guò)夢(mèng)工廠可以剪輯片頭與片尾不理想的視頻內(nèi)容。

(4)兩套平臺(tái)的合成。其制作過(guò)程在下面案例分析中將會(huì)涉及。

1．3 檢驗(yàn)、交付與維護(hù)階段

軟件檢驗(yàn)工作十分重要，在軟件開(kāi)發(fā)完成后，測(cè)試工作必不可少，甚至應(yīng)當(dāng)把“盡早地和不斷地進(jìn)行軟件測(cè)試”作為軟件開(kāi)發(fā)者的座右銘。在網(wǎng)絡(luò)課件的檢驗(yàn)中，要細(xì)心檢查是否按要求準(zhǔn)備好所有必需材料及具體細(xì)節(jié)。應(yīng)該讓整合完成的網(wǎng)絡(luò)課件在相關(guān)計(jì)算機(jī)平臺(tái)上運(yùn)行，看其是否正常工作。

交付階段可以通過(guò)開(kāi)辟讀者信箱之類(lèi)的交互手段，獲取關(guān)于改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)課件的意見(jiàn)。在試用期過(guò)后，進(jìn)行日常運(yùn)行與維護(hù)。一個(gè)真正合格的網(wǎng)絡(luò)課件，并不是一次開(kāi)發(fā)終身受用的，隨著新知識(shí)不斷出現(xiàn)，在日常維護(hù)過(guò)程中需要經(jīng)常更新，保持網(wǎng)絡(luò)課件的先進(jìn)性。

2 網(wǎng)絡(luò)課件設(shè)計(jì)

下面介紹網(wǎng)絡(luò)課件的具體制作過(guò)程。安裝好CPT軟件后，登錄到指定的服務(wù)器，出現(xiàn)如圖4所示的界面，只要按照使用說(shuō)明手冊(cè)，就能在“課程結(jié)構(gòu)窗口”下編輯網(wǎng)絡(luò)課件的結(jié)構(gòu)。 首先，在課件結(jié)構(gòu)窗口中，有課程名稱“軟件工程”，點(diǎn)擊右鍵，選擇課件模板，上傳課件首頁(yè)圖片。接著，在課程名稱下按右鍵，顯示子菜單，分別點(diǎn)擊新建章和新建欄目建立相應(yīng)的章節(jié)和欄目。例如，新建章名“第一章軟件工程和軟件危機(jī)”；新建欄目名“課程綜述”。還需要在“章”下新建節(jié)和具體子欄目。

例如，在“第一章軟件工程和軟件危機(jī)”下按右健，建立具體的節(jié)次目錄，如：“第一節(jié)軟件工程發(fā)展史”，然后，重復(fù)類(lèi)似的操作，直到建立好所有子目錄。在節(jié)下資源列表中，點(diǎn)擊“資源上傳”，跳出窗口，按提示上傳相關(guān)具體內(nèi)容。通過(guò)點(diǎn)擊某一資源，在課程預(yù)覽窗口中預(yù)覽相應(yīng)資源信息。重復(fù)這樣做，直到添加完所有資源，最后進(jìn)行打包。

接著要制作視頻。首先錄制老師的講課過(guò)程，隨后用課件夢(mèng)工廠進(jìn)行編輯。課件夢(mèng)工廠處理錄像的界面如圖5所示。

打開(kāi)已經(jīng)錄制好的視頻，設(shè)置開(kāi)始時(shí)間點(diǎn)和結(jié)束時(shí)間點(diǎn)，切除不必要的視頻，當(dāng)所有視頻都已編輯完成，最后對(duì)CPT和課件夢(mèng)工廠兩套軟件的半成品進(jìn)行整合。具體步驟如下：

(1)在夢(mèng)工廠中制作好同步內(nèi)容，發(fā)布的課件內(nèi)容儲(chǔ)存在該文件夾下的Release目錄(以下簡(jiǎn)稱release目錄)下。

(2)將有模板的index．html和圖片(需自己修改課程名稱)拷貝到release目錄下。

(3)在CPT中將建設(shè)完畢的課程結(jié)構(gòu)及課程欄目發(fā)布，發(fā)布內(nèi)容將以一個(gè)壓縮包形式存儲(chǔ)在本地硬盤(pán)中。

(4)將CPT發(fā)布的壓縮包解壓到硬盤(pán)中，解壓目錄為整門(mén)課程的主目錄(簡(jiǎn)稱主目錄)。主目錄應(yīng)有default．htm文件，該文件即為課件首頁(yè)。

(5)用記事本打開(kāi)主目錄下data子目錄中的framework．xml，將對(duì)應(yīng)章節(jié)(act標(biāo)簽)中的.／content／kcjj／ch_??／se_??／time-line．html改為~．／content／kcjj／ch_??／se_??／index．html。其中，“ch_??／se_??”代表對(duì)應(yīng)章節(jié)，例如第一章第一節(jié)，即為ch_01／se_01。

(6)將release目錄下所有內(nèi)容拷貝到主目錄下對(duì)應(yīng)章節(jié)中，具體路徑為content／kcjj／ch-??，se-_??的子目錄。

(7)打開(kāi)課件首頁(yè)預(yù)覽整合效果。

這樣，我們完成了網(wǎng)絡(luò)課件制作。

3 結(jié)束語(yǔ)

構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)課件是一項(xiàng)軟件工程，因此需認(rèn)真對(duì)待工程開(kāi)發(fā)中的每一個(gè)階段，重視需求分析工作，規(guī)范開(kāi)發(fā)過(guò)程中的每一項(xiàng)文檔，實(shí)現(xiàn)軟件配置管理，嚴(yán)格按照一定標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)課件的具體內(nèi)容。同時(shí)，運(yùn)用構(gòu)件技術(shù)，利用現(xiàn)有較為成熟的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，開(kāi)發(fā)的課件易以更新、擴(kuò)充和再生，也使網(wǎng)絡(luò)課程可以批量生產(chǎn)，這符合現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)教育需要，也是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。

本文工作得到浙江師范大學(xué)第四期函授網(wǎng)絡(luò)課程研制項(xiàng)目資助。